CN103613772B - 一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜及其生产方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜。目前的聚乙烯醇薄膜不是真正能够透过空气的面料，面料克重也相对较重，综合穿着舒适感还有待继续提高。本发明采用的技术方案为提供了一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜及其生产方法，其特征在于，它由聚乙烯醇水溶液通过乙醇萃取法制成，所述的聚乙烯醇微孔薄膜内部呈多孔结构且相互贯通，微孔薄膜中微孔的尺寸在500‑3000nm，微孔薄膜的克重在10‑30克/平方米，其孔隙率在60‑90%。本发明聚乙烯醇微孔薄膜与聚乙烯醇非织造布复合后，其面料制成的防护服，穿着透气，舒适轻便；能更有效地阻挡有害病原体进入防护服感染穿着者，避免由此产生的感染风险。

Description

一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜及其生产方法

技术领域

本发明涉及高分子功能薄膜材料领域，具体地说是一种可生物降解的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜及其生产方法。

背景技术

随着现代人们对生活质量需求的不断提高，对医疗防护技术水平需求也日益增长，多年来一直沿用的多次重复使用的防护产品，如棉质白大褂、手术服等，正在逐步消亡，取而代之的是，一次性防护用具，如一次性手术袍、罩等。一次性防护用具在使用后，直接密封消毒或销毁，避免了重复使用中因消毒不尽或中介环节污染而产生的医护人员和患者的二次感染，大大减少了疾病的发生和传播，提高了大众的健康水平。在其它特殊的防护领域，一次性防护服品也正在迅速得到应用中，如核电站防护服、电子洁净车间防护服等。

一次性使用产品普遍要求产品具有低成本的特点，因而目前大量的一次性防护产品通常采用非织造布制成，数量最多，应用最广的是PP纺粘非织造布。也就是PP经挤出喷丝后，以气流或机械无规排列成网帘，然后以热轧固网。这种非织造布成本虽低，但是，作为防护服，它的纤维间隙很大，有害物质或细菌病毒容易穿过面料接触到人体，造成人员感染。

为了解决非织造布的阻隔性难题，人们采取了许多的措施，试图改善无纺布面料的阻隔性。如采用超细纤维以特殊工艺制成超细孔隙的杜邦Tyvek、采用聚丙烯纺粘/熔喷复合工艺制成的超细孔隙的SM、SMS、SMMS复合无纺布、采用PU涂层、或TFPE薄膜PU胶复合、对非织造布进行不沾水处理，甚至采用普通PP非织造布与聚烯烃类薄膜进行多层复合等。这其中，将非织造布与薄膜层复合的方法，是阻隔有害物质的最安全的常用的方法之一。但作为人们穿着的防护服，即使防护性能很好，如果不透气，将使穿着者感觉非常不舒服，甚至影响穿着者的体力、耐力，使长时间穿着的人员大量出汗，严重影响其工作质量。为了解决这个难题，人们开发了透气透湿薄膜。目前市场上透气透湿薄膜主要有两大类，高端的有PU类产品，其机理可以是水蒸汽可以通过PU分子醚段从防护服内侧传递水分子到外侧表面挥发，而低端的有PE流涎而成，其中因掺杂有细颗粒固体填料微粒，在成膜拉伸过程中，PE与填料颗粒界面分离形成微孔。

现有作为外科手术用袍、罩、工业用防护服等，面料大多由不可降解的合成材料制成，如PP、PE、SMS等。这些材料大量使用后产生的巨大数量的废弃物，给无害化处理和焚烧带来巨大的压力，不仅处理成本过高，也容易引起二次污染和感染，并造成焚烧后大气污染，加剧温室气体排放。为减轻为方面的影响，人们也开始尝试采用天然降解或生物降解的材料制造防护服，但是，由于天然降解材料或者在性能方面还存在难以克服的缺点，或者在成本方面高出普通材料太多，很难马上普遍推广应用。

聚乙烯醇是一种早期的合成高分子材料，但在近年的研究中发现，它也是少数几种合成材料中，能够生物降解的材料。它能够在土壤里，被土壤里生存的细菌完全分解成二氧化碳和水。我国有聚乙烯醇生产线十几条，年产聚乙烯醇近50万吨，广泛应用于涂料、粘合剂等领域。聚乙烯醇与其它的生物降解材料相比，它是一种早已成熟的合成高分子材料，应用面广，所以其价格便宜，便于推广；与某些生物降解材料比，它具有很好的亲水性，便于细菌、真菌等与其接触，提高生物降解能力；具有较好的综合性能，而且分子链上遍布羟基，便于改性。

近些年来，水溶性聚乙烯醇非织造布逐步走向前台。它是由聚乙烯醇溶液纺丝得到的短纤，经梳理铺网后，由水刺固网。它具有柔软、透气，穿着舒适等优点。最主要是，它是一种生物降解的产品，在一次性使用后，可以堆肥生物降解。更独一无二的是，它是一种高温水溶性产品，它在80-90℃温度下的水中，可以迅速溶解，形成水溶液，可以在水溶液里被消毒、被过滤等处理，可以被排放到土壤里生物降解。但是，对应的是，它的生产成本也相对比较高。它应用于一次性防护服时，同样存在它的纤维间隙过大，防护阻隔性不够好的问题，需要与聚乙烯醇薄膜进行复合，以提高防护服的阻隔性能。就目前的技术发展进程，因聚乙烯醇熔融流动温度与分解温度过于接近，还难以熔融挤出成纤维，生产出纺粘或者熔喷的聚乙烯醇非织造布。目前也有技术人员在研究这方面的聚乙烯醇改性技术，也取得了一定的成果，但是，离真正工业化生产和实际应用距离还很遥远。

聚乙烯醇薄膜（PVA薄膜），不但具有比普通薄膜更好的强度、透明度、耐化学物品性、耐油性、可印刷性、可热封性、抗静电性等优点，而且还具有特殊的气体阻隔性、保香性、光泽度。聚乙烯醇薄膜最突出的特点仍然是它具有水溶性、可生物降解性。聚乙烯醇薄膜具有一定结晶度，通过某些特殊工艺过程，可以调节薄膜的结晶度，达到薄膜在常温下对水起阻隔作用，而在较高温度（如90-100℃）下，薄膜具有水溶性。由于非晶区的存在，聚乙烯醇薄膜还有一定的透湿性能，它的透湿机理并不仅仅像传统的透气膜那样完全依赖于微孔透湿，它还可以通过水分子在薄膜中的溶解、扩散和挥发，使水分得以通过薄膜进行传导。聚乙烯醇薄膜的这些性能，使得它非常适合用于生产可生物降解的阻隔性高透湿的多层复合材料。

本发明人经过多年研究，发明了一种透气的聚乙烯醇薄膜及其生产工艺（CN1973974A），但是，由于它是由大量填料产生的微孔，其孔隙率不高，透气效果不够好。随后，发明人又发明了一种水溶性聚乙烯醇薄膜及其生产方法（CN101367953B），利用聚乙烯醇薄膜吸收防护服内的水蒸汽，扩散到防护服外侧表面挥发。利用这个方法，制成了高透湿生物降解多层复合物（CN102307727A）、(CN101603274A），并于2009年正式投产，形成上亿元的销售额，并被市场广泛接受。然而，虽然上述聚乙烯醇薄膜研究取得一定的成果，但是它与杜邦的Tyvek面料相比，毕竟不是真正能够透过空气的面料，面料克重也相对较重，综合穿着舒适感还有待继续提高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有聚乙烯醇薄膜存在的透气性不足、克重较重的问题，提供一种具有很好透气性的轻质地聚乙烯醇薄膜，它与聚乙烯醇非织造布复合后，可用于制造阻隔性防护服。

为此，本发明采用的技术方案如下：一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，它由聚乙烯醇水溶液通过乙醇萃取法制成，所述的聚乙烯醇微孔薄膜内部呈多孔结构且相互贯通，微孔薄膜中微孔的尺寸在500-3000nm，微孔薄膜的克重在10-30克/平方米，其孔隙率在60-90%。

进一步，所述的微孔薄膜表面也呈多孔结构且相互贯通，使空气或水蒸汽能够从薄膜的一面，通过表面的多孔结构向薄膜的另一面流通。

进一步，聚乙烯醇微孔薄膜的克重优选在15-20克/平方米，其孔隙率优选在70-85%。

进一步，将聚乙烯醇树脂及与其配合使用的添加剂完全溶解在80-90℃的水中，形成质量百分数为5-15%的聚乙烯醇水溶液，经过滤、脱泡和恒温工序后，均匀地涂布或流涎在基材上，然后投入乙醇溶液中，经过1.5-10分钟后，取出晾干即得聚乙烯醇微孔薄膜。

进一步，所述聚乙烯醇树脂的醇解度优选在95%以上，聚合度优选在400-2200范围内；所述的基材优选为金属、玻璃或耐乙醇的高分子材料；所述乙醇溶液的体积百分浓度优选在90-100%，温度优选在30-60℃。

进一步，所述聚乙烯醇树脂的醇解度最优选在99.5%以上，聚合度最优选在1500-1900范围内；所述乙醇溶液的体积百分浓度最优选在90-96%，温度最优选在40-50℃。

进一步，所述的添加剂包括润湿剂，该润湿剂为聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂，如月桂醇聚氧乙烯醚、辛基酚聚氧乙烯醚等，其用量为0.1-0.5%。

进一步，所述的添加剂还可以包括致孔剂，该致孔剂为月桂酸或棕榈酸，其用量为5-20phr；此时的润湿剂兼作致孔剂的乳化剂，其用量需增加到15-25phr，对致孔剂的乳化需在聚乙烯醇树脂加入前并在60-95℃条件下完成，形成浅蓝色的透明或半透明乳液；当添加有致孔剂时，所配制完成的聚乙烯醇水溶液立即冷却至室温，以使致孔剂立即凝固成固态颗粒；配制完成并冷却的聚乙烯醇水溶液，当添加有致孔剂时，必须适当存储不小于半小时，并在2小时内完成涂布或流涎，并立即由乙醇溶液进行萃取，以避免致孔剂乳液颗粒陈化返粗过甚。

进一步，乙醇溶液在使用中，当体积百分浓度降低到90%以下时，通过精馏工艺除去乙醇溶液中的水分，将乙醇溶液的体积百分浓度恢复到90%以上时进行回收重复使用；对乙醇精馏后留下的废水、致孔剂和润湿剂混合物进行化验后，作为下一次配制聚乙烯醇水溶液的部分原料使用，根据化验结果来决定补充新的水、致孔剂和润湿剂用量。

根据使用要求，可以对所述的聚乙烯醇微孔薄膜进行表面不沾处理，如采用含氟或含硅处理。

根据使用要求，可以对所述的聚乙烯醇微孔薄膜进行热处理，以提高它在常温水中的不溶解性。

本发明的原理如下：将聚乙烯醇水溶液涂膜暴露在高浓度乙醇溶液里时，聚乙烯醇水溶液中的水分被乙醇溶液快速萃取。聚乙烯醇溶液失水后浓度迅速提高，且不溶于乙醇溶液，此时，聚乙烯醇溶液内部体积快速收缩形成空腔，由乙醇溶液快速填充，并进一步萃取残余的水分，最后形成互为贯通的微孔结构的聚乙烯醇。为了提高微孔的贯通率，在水溶液中，可以配以月桂酸或棕榈酸作为致孔剂。当水被加热溶解时，加入的致孔剂被熔融，并在润湿剂的作用下，被乳化成带浅蓝色的透明或半透明乳液，其浅蓝色透明或半透明液证明了乳化颗粒形成了微乳液，其乳液尺寸在纳米级。随后加入聚乙烯醇树脂。当聚乙烯醇完全溶解后，其水溶液被迅速降温，在此过程中，微乳液稳定条件被破坏，溶液颜色变白，致孔剂乳化液滴凝固、并伴有凝聚过程。随着溶液的放置，凝固的致孔剂陈化结晶，生成针状的微小晶体，与聚乙烯醇水溶液一起被制成待萃取的湿膜。在以乙醇溶液萃取时，致孔剂被乙醇溶液溶解，在聚乙烯醇内部留下长长的空腔，用以提高微孔的贯通效果。如陈化(即存储)时间过长，溶液中出现肉眼可见的晶体时，它所产生的萃取空腔过大，甚至引起薄膜穿孔。

本发明具有的有益效果：聚乙烯醇微孔薄膜，与聚乙烯醇非织造布复合后，其面料制成的防护服，穿着透气，舒适轻便；在遇到可能感染传染源的患者的体液或血液时，其微小的孔径起到阻挡有害物质和病原体的作用，且聚乙烯醇微孔薄膜遇水分迅速部分溶胀，微孔孔径有所缩小，能更有效地阻挡有害病原体进入防护服感染穿着者，避免由此产生的感染风险；一次性使用后，经打包密封，可以高温水中消毒，并完全溶解，排放到土壤里由土壤生物降解；如应用于核工业防护方面，通过对使用后被放射性尘埃污染的防护服进行高温水溶解，溶液经超细微过滤后，除去放射性沾染尘埃的滤液可以排放到土壤中，在自然环境下生物降解，而富含放射性沾染尘埃的滤芯则进行无害化深埋处理，可以极大地减少需要无害化深埋处理的一次性防护服的数量，减少了核工业对环境的损害，降低了运行费用。

附图说明

图1为本发明聚乙烯醇微孔薄膜的断面扫描电镜图。

图2为本发明萃取液乙醇溶液温度对孔隙率的影响图。

图3为本发明萃取液乙醇溶液浓度对孔隙率的影响图。

图4为本发明聚乙烯醇溶液浓度对孔隙率的影响图。

图5为本发明萃取时间对孔隙率的影响图。

图6为本发明不同聚合度聚乙烯醇对孔隙率的影响图(图中的400、1700、2400表示聚合度)。

图7为本发明不同萃取溶剂对孔隙率的影响图。

图8为本发明薄膜厚度对孔隙率的影响图。

图9为本发明致孔剂品种对孔隙率的影响图(图中的1-5分别表示月桂酸、棕榈酸、硬脂酸、月桂酸钙、硬脂醇)。

图10为本发明致孔剂用量对孔隙率的影响图。

图11为本发明使用致孔剂前的薄膜表面扫描电镜图。

图12为本发明使用致孔剂后的薄膜表面扫描电镜图。

图13为本发明实施例2生产的薄膜扫描电镜图。

图14、图15分别为本发明实施例1、2的工艺流程图。

图中：1.聚乙烯醇溶解反应釜；2.暂存贮槽；3.导热油管；4.泵；5.初级过滤器；6.换热器；7.脱泡釜；8.保温贮槽；9.高压计量泵；10.静态混合器；11.末级过滤器；12a.涂布机；12b.挤出模头；13.基材；14.乙醇萃取槽；15.烘箱；16.甲乙酮溶液；17.微孔膜收卷；18.90%乙醇溶液回流；19.添加95%乙醇溶液；20.乙醇脱水塔；21.再沸器；22.分离器；23.共沸剂槽；24.乙醇稀溶液槽；25.乙醇回收塔；26.废水槽；27.95%乙醇槽；28.90%乙醇槽；29.化验点。

具体实施方式

下面结合说明书附图及具体实施方式对本发明作进一步的说明。

本发明采用乙醇萃取聚乙烯醇过程产生的微孔数量和体积，可以用孔隙率来表征。孔隙率的测定方法是：取一片聚乙烯醇微孔膜试样，在80℃真空干燥恒重后，在无水乙醇中浸泡24小时，取出时用滤纸吸干表面乙醇，并立即称重，以下式计算得到孔隙率：

孔隙率（%）＝（W₂-W₁）·ρ₁/[W₂·ρ₁+(ρ₂-ρ₁)·W₁]·100，

式中：

W₁，干燥恒重的聚乙烯醇微孔膜试样重量；

W₂，经24小时无水乙醇浸泡后的试样重量；

ρ₁，干燥聚乙烯醇的密度；

ρ₂，无水乙醇的密度。

孔隙率越大，说明聚乙烯醇内部的微孔越多越大。扫描电镜图证明，上述过程产生的微孔孔径在0.5-3微米（见图1），此时，孔隙率表征的是，微孔数量的多寡。

经试验证明，乙醇溶液温度、乙醇浓度、聚乙烯醇水溶液浓度、萃取时间、聚乙烯醇聚合度、萃取溶剂品种、薄膜厚度、致孔剂品种选择、致孔剂用量等影响因素分别如附图2-10。

图2试验结果表明，乙醇溶液温度在40℃以上时孔隙率较大，并以45-55℃时最大，当温度大于60℃时，乙醇比较接近其沸点，挥发过快，不利于工业化运行。

图3试验结果表明，乙醇溶液重量比浓度为87-95%，即体积比浓度为90-96%时，可以得到比较好的孔隙率。

图4试验结果表明，聚乙烯醇水溶液的浓度在15%以下时，可以得到比较的高微孔薄膜的孔隙率，但是，过低的浓度，如小于5%时，溶液在萃取过程中，容易被萃取乙醇液冲洗脱离湿膜层，并在乙醇溶液中沉淀，影响乙醇后处理。因而合适的聚乙烯醇水溶液浓度应在5-15%，最合适的浓度应为8%。

图5试验结果表明，萃取过程在1.5分钟基本完成，其后孔隙率基本无变化。

图6试验结果表明，1700聚合度的树脂配制的水溶液，制作的微孔膜其孔隙率最高。

图7试验结果表明，乙醇溶液作为萃取溶剂，产生微孔的效果好于甲醇、异丙醇等溶剂。

图8试验结果表明，随着涂布或流涎的湿膜厚度增加，成品微孔膜的克重提高，其孔隙率下降。最终微孔膜的克重应不高于30gsm,最好控制在20gsm以内，以便于实现工艺过程为度。

图9试验结果表明，月桂酸、棕榈酸、硬脂醇对微孔膜的致孔效果比较好，但从其晶体形状看，月桂酸针状的晶体形状更有利于帮助微孔结构形成贯通的的透气膜。

图10试验结果表明，致孔剂用量对于孔隙率的影响并不十分大，但它主要用于贯通微孔，形成透气。致孔剂用量比较合适的是在20phr以下，考虑到成本因素，以10phr为好。

图11、12是使用致孔剂前后对比，可以明显地说明它的效果。

上述发明原理应用于聚乙烯醇微孔薄膜制作工艺过程如下：

在80-95℃的热水中，添加10phr（每百份聚乙烯醇树脂的份数）左右的致孔剂，如月桂酸、棕榈酸等，并加入5phr聚氧乙烯类表面活性剂(即润湿剂)，如月桂醇聚氧乙烯醚。此时搅拌时，致孔剂熔融成液态，并在表面活性剂帮助下，形成乳液，外观呈浅蓝色半透明液体。从浅蓝色乳液可知，其中的致孔剂乳化颗粒已达纳米级。当它冷却凝固后，随着放置时间的加长，此乳液将逐步陈化返粗，所以，为了不使致孔剂形成过大的晶体颗粒，在完成聚乙烯醇水溶液配制后，应在2小时内完成涂布和乙醇萃取。

在上述乳化液(如果乳化液中不采用致孔剂，乳化液中的润湿剂用量为0.1-0.5%)中保持85-95℃的温度，加入99%醇解度的聚乙烯醇树脂100phr，同时搅拌溶解，持续保温搅拌约2小时后，直到聚乙烯醇颗粒完全溶解成8%左右浓度的水溶液。将此溶液迅速冷却、过滤、脱泡。冷却过程中，乳化的致孔剂凝固成微颗粒，过滤网网目尺寸设置以不应将凝固的致孔剂过滤出溶液为限。以溶液冷却开始，到完成上述过程，将溶液输送到待用容器中，时间不应超过半小时。制备好的聚乙烯醇水溶液，可以用刀涂、辊涂、流涎涂布等工艺，将它均匀地涂布在基材，如PET薄膜上，并迅速浸入到95%(v/v)以上浓度的乙醇溶液中开始萃取。自溶液冷却开始到萃取，时间不应短于半小时，也不应长于2小时。经过2分钟时间萃取后，形成的微孔薄膜被固定在定型针钸上，送入80℃的热风烘箱中吹干，并浸入溶剂型氟化物溶液中浸泡以提高薄膜常温防水能力，重新进入烘箱烘干。

烘干的聚乙烯醇微孔薄膜，经切边后，即得到成品。微孔薄膜中微孔的尺寸在500-3000nm，微孔薄膜的克重在10-30克/平方米，最佳在15-20克/平方米；其孔隙率在60-90%，最佳在70-85%。

实施例1

以下列配比，在聚乙烯醇溶解反应釜1里配制聚乙烯醇水溶液：

聚乙烯醇1799树脂 100

十二烷醇聚氧乙烯醚 6.25

水 1150

上述混合液边搅拌边加热到85-95℃,搅拌2小时后，聚乙烯醇树脂完全溶解。此溶液在暂存贮槽2中存放，经初级过滤器5过滤、换热器6冷却恒温，脱泡釜7真空脱泡，进入保温贮槽8贮存。在保温贮槽8中存贮的聚乙烯醇水溶液，经高压计量泵9和静态混合器10、末级过滤器11后进入涂布机12a，在PET薄膜基材13上均匀地涂布成湿膜，涂布量为250gsm。

湿膜进入装有95%（v/v）乙醇溶液的乙醇萃取槽14萃取2分钟后，从基材13上剥离，并固定在针钸上进入烘箱15，在80℃热风干燥2分钟后，进入1%全氟丙烯酸共聚物的甲乙酮溶液16浸渍30秒，进入110℃烘箱15烘干后，取下切边，收卷为成品17。

在此过程中，乙醇溶液中的水分，通过共沸蒸馏法分离，蒸馏后乙醇萃取槽中的乙醇，经90%乙醇槽28贮存后，由泵4送入乙醇脱水塔20，塔顶的共沸剂、乙醇、水共沸蒸汽经冷凝后进入分离器22，上层共沸剂经共沸剂槽23，由泵4再次送入乙醇脱水塔20回用；下层水、乙醇稀溶液，经乙醇稀溶液槽24，由泵4送入乙醇回收塔25再蒸馏，塔项冷凝后为90%乙醇溶液，送入90%乙醇槽28备用；塔底的废水经废水槽26，可再次进入聚乙烯醇溶解反应釜1配料使用。乙醇脱水塔20下再沸器21塔底液为95%乙醇溶液，经95%乙醇槽27存储后，由泵4送回到乙醇萃取槽14回用。上述流程如图14所示。

得到的聚乙烯醇微孔薄膜，其性能如下：

透湿性：ASTM E96-00标准方法B。

上表中，聚乙烯醇微孔膜为本实施例中制造的产品，聚乙烯醇透湿膜为CN101367953B专利产品，可乐丽聚乙烯醇薄膜为日本可乐丽公司生产的透明聚乙烯醇薄膜，杜邦Tyvek为采用PE熔纺制成的防护面料。上述结果可见，本实施例得的产品透气性好于这些薄膜或面料。

利用本实施例制成的薄膜，采用中国申请号201310200168.2所述的方法，与45gsm水溶性聚乙烯醇水刺布制成复合面料后，实测水蒸汽透过率（BW法）为：7074.6g/sm.d，符合高透湿面料要求。雪莉硬挺度：3.5；水溶残渣：0。

实施例2

以下列配比，配制混合液：

月桂酸 10

十二烷醇聚氧化乙烯醚 18.5

水 1116

上述混合液在聚乙烯醇溶解反应釜1中边搅拌边加热到85-95℃后，形成浅蓝色半透明乳化液。加入1799聚乙烯醇树脂100份后，继续保温搅拌2小时，使聚乙烯醇树脂完全溶解。将溶解后的聚乙烯醇水溶液通过冷凝器6冷却到约40℃,用泵4送入初级过滤器5过滤后，存入暂存贮槽2中待用。用泵4将聚乙烯醇水溶液从暂存贮槽2中送到真空脱泡釜7中真空脱泡，并放到保温贮槽8中恒温静置30分钟后，经高压计量泵9、静态混合器10和末级过滤器11进入T型挤出模头12b，均匀地挤出到PET薄膜基材13上，湿膜平均克重220gsm。

湿膜进入装有95%（v/v）乙醇溶液的乙醇萃取槽14萃取2分钟后，固定在针钸上进入烘箱15，在80℃热风干燥2分钟后，进入1%全氟丙烯酸共聚物的甲乙酮溶液16浸渍30秒，进入110℃烘箱15烘干后，并在160℃烘箱中焙烘10秒，适当调湿后，取下切边，收卷为成品17。

在此过程中，乙醇溶液中的水分，通过共沸蒸馏法分离，蒸馏后萃取槽中的乙醇，经90%乙醇槽贮存后，由泵4送入乙醇脱水塔20，塔顶的共沸剂、乙醇、水共沸蒸汽经冷凝后进入分离器22,上层共沸剂经共沸剂槽23,由泵4再次送入乙醇脱水塔20回用；下层水、乙醇稀溶液，经乙醇稀溶液槽24，由泵4送入乙醇回收塔25再蒸馏，塔项冷凝后为90%乙醇溶液，送入90%乙醇槽备用；塔底的废水经废水槽26，可再次进入聚乙烯醇溶解反应釜1配料使用。乙醇脱水塔20下再沸器21塔底液为95%乙醇溶液，经95%乙醇槽27存储后，由泵4送回到乙醇萃取槽14回用。上述流程如图15所示。

得到的聚乙烯醇微孔薄膜，其性能如下：

1.薄膜克重：17.7gsm，孔隙率为77.4%。

2.透湿性：ASTM E96-00标准，方法B，实测值为860.7g/sm.24h，好于实施例1。

扫描电镜图如图13所示。

利用本实施例制成的薄膜，采用中国专利申请号201310200168.2方法，与45gsm水溶性聚乙烯醇水刺布制成复合面料后，实测水蒸汽透过率（BW法）为：7564.3g/sm.d,符合高透湿面料要求。雪莉硬挺度：3.5；水溶残渣：0；防水等级AATCC22-10，4级以上（90以上）。

Claims (5)

1.一种水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，它由聚乙烯醇水溶液通过乙醇萃取法制成，所述的聚乙烯醇微孔薄膜内部呈多孔结构且相互贯通，微孔薄膜中微孔的尺寸在500-3000nm，微孔薄膜的克重在10-30克/平方米，其孔隙率在60-90%；

所述水溶性聚乙烯醇微孔薄膜的生产方法，其步骤如下：将聚乙烯醇树脂及与其配合使用的添加剂完全溶解在80-90℃的水中，形成质量百分数为5-15%的聚乙烯醇水溶液，经过滤、脱泡和恒温工序后，均匀地涂布或流涎在基材上，然后投入乙醇溶液中，经过1.5-10分钟后，取出晾干即得聚乙烯醇微孔薄膜；

所述聚乙烯醇树脂的醇解度在99.5%以上，聚合度在1500-1900范围内；所述乙醇溶液的体积百分浓度在90-96%，温度在40-50℃；

所述的添加剂包括润湿剂，该润湿剂为聚氧乙烯醚类非离子表面活性剂；

所述的添加剂还包括致孔剂，该致孔剂为月桂酸或棕榈酸，其用量为5-20phr；此时的润湿剂兼作致孔剂的乳化剂，其用量需增加到15-25phr，其对致孔剂的乳化需在聚乙烯醇树脂加入前并在60-95℃热水中完成，形成浅蓝色的透明或半透明乳液；当添加有致孔剂时，所配制完成的聚乙烯醇水溶液立即冷却至室温，以使致孔剂立即凝固成固态颗粒；配制完成并冷却的聚乙烯醇水溶液，当添加有致孔剂时，必须适当存储不小于半小时，并在2小时内完成涂布或流涎，并立即由乙醇溶液进行萃取，以避免致孔剂乳液颗粒陈化返粗过甚。

2.根据权利要求1所述的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，所述的微孔薄膜表面也呈多孔结构且相互贯通。

3.根据权利要求1或2所述的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，聚乙烯醇微孔薄膜的克重在15-20克/平方米，其孔隙率在70-85%。

4.根据权利要求1所述的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，乙醇溶液在使用中，当体积百分浓度降低到90%以下时，通过精馏工艺除去乙醇溶液中的水分，将乙醇溶液的体积百分浓度恢复到90%以上时进行回收重复使用；对乙醇精馏后留下的废水、致孔剂和润湿剂混合物进行化验后，作为下一次配制聚乙烯醇水溶液的部分原料使用。

5.根据权利要求1所述的水溶性聚乙烯醇微孔薄膜，其特征在于，对所述的聚乙烯醇微孔薄膜进行表面不沾处理或进行热处理。